【手続補正書】
【提出日】平成18年6月29日(2006.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】    明細書
【発明の名称】  走査光学装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  半導体レーザーを使用した光源部と、該光源部から発散して出射する光束を平行化するコリメータレンズと、該コリメータレンズを透過する光束を副走査方向に収束するシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズによって収束した光束を偏向する偏向器と、該偏向器で偏向した光束を走査面上に集光するｆθレンズと、前記コリメータレンズと前記偏向器との間の光路中に配置し絞り孔を有する絞りとを有する走査光学装置において、前記絞りの前記コリメータレンズ側の面を、光軸に対して非垂直方向に配置すると共に前記副走査方向に対して非平行に配置することを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】  前記絞りの前記偏向器側の面を前記副走査方向に対して平行に配置することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】  前記光源部は複数の光源を有することを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項４】  前記絞りを前記コリメータレンズと前記シリンドリカルレンズの間に設け、前記絞りの絞り孔の中心と前記コリメータレンズとの光軸方向の距離をＬ、前記コリメータレンズの有効部の半径をｒ、前記絞りのコリメータレンズ側の前記副走査方向に対する面の傾きをθとしたとき、Ｌ・ｔａｎ２θ＞ｒの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項５】  前記絞りを前記シリンドリカルレンズと前記偏向器の間に設け、前記絞りの絞り孔の中心と前記シリンドリカルレンズとの距離をＬ１、前記シリンドリカルレンズの前記副走査方向の高さをｈ、前記絞りの前記シリンドリカルレンズ側の面の前記副走査方向に対する傾きをθとしたとき、Ｌ１・ｔａｎ２θ＞ｈ／２の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンタ等に使用される走査光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来例の走査光学装置の光学系の平面図を示し、単一の点光源である半導体レーザー光源１からのレーザー光は発散しながら射出され、コリメータレンズ２を透過することにより発散光束から平行光束に変換される。この光ビームはシリンドリカルレンズ３を透過して、その一方向だけ収束作用を受けてポリゴンミラー４上に線状に集光する。ポリゴンミラー４はスキャナモータ６に固定されており、矢印ａ方向に高速で回転している。そして、シリンドリカルレンズ３の近傍のポリゴンミラー４との間に配置された開口絞り５を通過することによってビーム形状が決められる。
【０００３】
ポリゴンミラー４の反射面４ａで反射された光ビームは、スキャナモータ６の回転に伴って高速で偏向走査される。ポリゴンミラー４により等角速度で偏向走査された光ビームは、球面レンズ７、トーリックレンズ８から構成されるｆθレンズを透過し、感光ドラム９上に微小なスポット像を結像する。
【０００４】
このスポット像は感光体ドラム９上を矢印ｂ方向に等速で繰り返し走査されるが、このときポリゴンミラー４の反射面４ａに分割誤差があると、繰り返して走査情報を書き込むタイミングがずれることになる。このために、各反射面４ａで偏向走査される先頭の画像非有効部の光ビームＬを固定ミラー１０で反射し、集光レンズ１１を介して、タイミング検知用センサ１２で検知して補正を行っている。
【０００５】
上述の各要素１〜８は光学箱１３に収納されており、この光学箱１３に図示しない蓋が取り付けられて走査光学装置が完成する。そして、光学箱１３のレーザープリンタ本体への取り付けは、通常では３〜４個所の固定部においてねじ止め固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例の走査光学装置においては、開口絞り５で遮ぎられた光ビームが反射して、半導体レーザー光源１に戻ることにより光量変動が発生し、半導体レーザー光源１の光学性能が低下するという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、光源部に反射光束が戻ることを防止することによって、光学性能を向上した走査光学装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る走査光学装置は、半導体レーザーを使用した光源部と、該光源部から発散して出射する光束を平行化するコリメータレンズと、該コリメータレンズを透過する光束を副走査方向に収束するシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズによって収束した光束を偏向する偏向器と、該偏向器で偏向した光束を走査面上に集光するｆθレンズと、前記コリメータレンズと前記偏向器との間の光路中に配置し絞り孔を有する絞りとを有する走査光学装置において、前記絞りの前記コリメータレンズ側の面を、光軸に対して非垂直方向に配置すると共に前記副走査方向に対して非平行に配置することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図８に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例の走査光学装置の平面図を示し、走査光学装置は光学箱２０に半導体レーザー光源２１が取り付けられ、この半導体レーザー光源２１から発生する光束の光路に沿って、光学箱２０内にはコリメータレンズ２２、シリンドリカルレンズ２３、偏向反射面２４ａを有するポリゴンミラー２４が配置され、ポリゴンミラー２４の駆動手段であるスキャナモータ２５、ｆθレンズ２６、反射鏡２７が配置され、光学箱２０には半導体レーザー光源２１を駆動するための回路基板２８が固定されている。また、光学箱２０には、光ビームの照射位置調整のために、位置決めピン２９、３０とそれぞれに対応する案内孔３１、３２が設けられている。
【００１０】
そして、図２に示すようにコリメータレンズ２２とシリンドリカルレンズ２３の間の光路上には、絞り孔３３ａを有し光軸Ａに対して９０゜＋θの角度に傾斜した面３３ｂを有する絞り３３が設けられている。
【００１１】
半導体レーザー光源１からの光束はコリメータレンズ２２により平行光束となり、シリンドリカルレンズ２３によってポリゴンミラー２４の偏光反射面２４ａに線状に集光する。偏光反射面２４ａで偏光反射された光束はｆθレンズ２６を介して反射鏡２７に入射し、反射鏡２７で反射されて図示しない感光体を照射する。ここで、ｆθレンズ２６は偏光反射面２４ａで反射された光束が感光体上においてスポット像を形成するように集光し、このスポット像の走査速度は等速に保持されている。ポリゴンミラー２４の回転により、感光体上においては光束による主走査が行われ、また感光体がその円筒の軸線回りに回転駆動することによって副走査が行われ、感光体の表面には静電潜像が形成される。
【００１２】
感光体の周辺には、感光体の表面を一様に帯電するコロナ放電器、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕像化する顕像化装置、トナー像を記録紙に転写する転写用コロナ放電器等が配置されており、これらの働きによって半導体レーザー光源２１が発生する光束に対応した記録情報が記録紙にプリントされる。
【００１３】
走査光学装置の照射位置調整は、光学箱２０の位置決めピン２９、３０及びそれらの案内孔３１、３２によって行われる。即ち、走査光学装置のｘ方向の照射位置調整は、位置決めピン２９をｘ方向に沿って移動することによってなされる。また、走査光学装置のα方向の回転調整は、位置決めピン２９を中心に位置決めピン３０をα方向に沿って移動することによってなされる。
【００１４】
また、コリメータレンズ２２とシリンドリカルレンズ２３の間に配置された絞り３３は、その直立する面３３ｂの角度が９０゜の場合には、面３３ｂで反射した光束が出射された光路と同じ軌跡で半導体レーザー光源２１ヘ戻る戻り光となる。このために、半導体レーザー光源２１の光量を制御する回路基板２８は光量を誤検知して、誤った光量となる制御を行うことになる。本実施例においては、図２に示すように絞り孔３３ａを設けた面３３ｂに光軸Ａに対して角度θを付することによって、戻り光はＣに示すように反射して半導体レーザー光源２１に戻らないようにしている。
【００１５】
ここで、図３に示すように絞り３３の中心とコリメータレンズ２２との距離をＬ、コリメータレンズ２２の有効部の半径をｒとしたときに、絞り孔３３ａが形成された面３３ｂの傾きθをＬ・ｔａｎ２θ＞ｒにすれば、絞り３３の面３３ｂで反射した光束はコリメータレンズ２２の有効部外に戻るので、戻り光Ｃが半導体レーザー光源２１に入射することを確実に防止することができる。
【００１６】
図４は第１の実施例の変形例の断面図を示し、シリンドリカルレンズ２３とポリゴンミラー２４の間の光路上に絞り３３が設けられている。この場合も、同様に面３３ｂの角度が９０゜であると、シリンドリカルレンズ２３によって光束Ｂは副走査方向に収束するために、副走査方向に出射された軌跡は戻る軌跡と異なるが、主走査方向は同じ軌跡を辿って半導体レーザー光源２１の方向に戻ることになる。従って、絞り３３に角度θを付することによって、半導体レーザー光源２１から出射された光束の軌跡と戻り光Ｃの軌跡を変えることができ、絞り３３の面３３ｂで反射した光束が、半導体レーザー光源２１に戻らないようにすることができる。
【００１７】
ここで図５に示すように、絞り３３の中心とシリンドリカルレンズ２３との距離をＬ１、シリンドリカルレンズ２３の副走査方向の高さをｈとしたときに、絞り３３の面３３ｂの傾きθをＬ１・ｔａｎ２θ＞ｈ／２とする。このようにすれば、絞り３３の面３３ｂで反射した光束はコリメータレンズ２２の有効部外に戻るので、戻り光Ｃが半導体レーザー光源２１に入射することを確実に防止することができる。
【００１８】
また、半導体レーザー光源２１から発散して出射される光束を略平行光にするコリメータレンズ２２と、このコリメータレンズ２２から出射される光束の内の副走査方向のみパワーを有するシリンドリカルレンズ２３によりアナモフィック光学系を形成し、このアナモフイツク光学系と偏向器２４の間に絞り３３を配置する場合も、半導体レーザー光源２１に光束が戻って光学性能を劣化することを防止することができる。
【００１９】
図６は第２の実施例の絞り３３の斜視図を示し、絞り３３の絞り孔３３ａを有する面３３ｂは光源側だけに角度θの傾きが付されている。このようにすることで、絞り３３に樹脂成形品を使用した場合に、絞り孔３３ａの部分の強度を上げることができ、更に成形型のアンダーカットを無くすことができるので、型構造を簡素化することができる。
【００２０】
図７は複数の光源を有する半導体レーザー光源２１の場合の第３の実施例の断面図、図８は平面図を示している。２つの光源を有する光学系では、光ビームＢ１、Ｂ２は一定の角度を持って出射されるので、これらの光ビームＢ１、Ｂ２の位置はポリゴンミラー２４の反射面２４ａ上で大きくずれてしまうことになる。このために、絞り３３を可能な限りポリゴンミラー２４の近傍に配置し、光ビームＢ１、Ｂ２の位置ずれを補正して光学性能を確保する必要がある。
【００２１】
この場合も、絞り３３に傾きθを付することによって戻り光Ｃを防止することができるので、複数の光ビームＢ１、Ｂ２を使用した場合でも、絞り３３の配置位置を広くとることができ、設計の自由度を大きくすることが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る走査光学装置は、コリメータレンズと偏向器との間の光路中に絞りを配置し、この絞りを形成する面を光源部からの光束の光軸に対して非垂直方向に配置すると共に副走査方向に対して非平行に配置することにより、絞りで反射した光束が光源部に戻って光学性能を損うことを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１の実施例の走査光学装置の平面図である。
【図２】
断面図である。
【図３】
光路説明の断面図である。
【図４】
変形例の断面図である。
【図５】
光路説明の断面図である。
【図６】
第２の実施例の絞りの斜視図である。
【図７】
第３の実施例の断面図である。
【図８】
平面図である。
【図９】
従来例の走査光学装置の平面図である。
【符号の説明】
２０  光学箱
２１  半導体レーザー光源
２２  コリメータレンズ
２３  シリンドリカルレンズ
２４  ポリゴンミラー
２９、３０  位置決めピン
３１、３２  案内孔
３３  絞り
３３ａ  絞り孔
３３ｂ  絞り面
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2001013434.tif 000008
【図９】
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